淺析物理教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)

魏國(guó)慶

(甘肅省臨夏市河州中學(xué) 甘肅 臨夏 731100)

教學(xué)改革背景下，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力已經(jīng)成為各科教師需要完成的新的教學(xué)任務(wù)。一旦具備良好的思維能力，學(xué)生就可以做到熟練應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，學(xué)習(xí)效率會(huì)大大提升[1]。物理作為一門理科，在培養(yǎng)學(xué)生思維能力上發(fā)揮著重要作用，對(duì)初中物理教師來(lái)說(shuō)，需要明確物理這門學(xué)科可以發(fā)展學(xué)生的那些思維能力，然后采取針對(duì)性的教學(xué)策略，這樣學(xué)生就能在物理學(xué)習(xí)中逐漸養(yǎng)成優(yōu)秀的思維能力，實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。

1.善用物理內(nèi)容，針對(duì)性發(fā)展學(xué)生思維能力

物理這門學(xué)科的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生具備良好的邏輯思維、抽象思維、求異思維等，要發(fā)展學(xué)生的這些能力就需要教師仔細(xì)分析教學(xué)內(nèi)容，思考如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)展個(gè)人思維能力。

1.1 培養(yǎng)抽象思維能力。學(xué)生的思維是不斷發(fā)展的，小學(xué)階段強(qiáng)調(diào)學(xué)生形象思維的發(fā)展，學(xué)生依靠形象思維解決學(xué)習(xí)問(wèn)題。但年級(jí)不斷增長(zhǎng)，單純靠形象思維已經(jīng)不能解決學(xué)習(xí)上的問(wèn)題，這時(shí)就需要培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的抽象思維。形象思維是簡(jiǎn)單的通過(guò)對(duì)直觀形象和表現(xiàn)進(jìn)行分析，而抽象思維則是形象思維的進(jìn)一步發(fā)展。抽象思維是通過(guò)對(duì)公式、概念等內(nèi)容對(duì)問(wèn)題進(jìn)行演算和分析。初中物理中的部分知識(shí)比較晦澀難懂，需要學(xué)生同時(shí)結(jié)合形象思維和抽象思維才能理解。初中物理教師要意識(shí)到學(xué)生的抽象思維還處于經(jīng)驗(yàn)型抽象思維，需要依賴一定直觀的形象，要合理安排教學(xué)內(nèi)容和方法才能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的過(guò)渡。

以新人教版八年級(jí)下冊(cè)“浮力”這個(gè)單元中阿基米德原理這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)為例，本課教學(xué)目標(biāo)在于讓學(xué)生知道浮力大小會(huì)受到哪些因素的影響，同時(shí)還要知道物體所受浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力的大小，也就是掌握公式F浮=G排。如果在教學(xué)中教師直接展示并要求學(xué)生背誦公式后就開(kāi)始練習(xí)一些題目，那么這種教學(xué)方式就顯得十分抽象，忽略了學(xué)生思維發(fā)展的規(guī)律，沒(méi)有意識(shí)到抽象思維是要從形象思維慢慢過(guò)渡的。所以教師可以組織學(xué)生完成一個(gè)直觀的浮力實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生準(zhǔn)備好燒杯、彈簧、砝碼等實(shí)驗(yàn)用具，讓學(xué)生進(jìn)行浮力實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的同時(shí)要求學(xué)生記錄下物體浮力、排開(kāi)液體的體積、浸入的深度等信息，最后將表格內(nèi)容匯總成只包括物體重量、浮力等信息的表格。用這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，就將抽象的物理概念變成了生動(dòng)直觀的物理實(shí)驗(yàn)，在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)生的形象思維發(fā)揮作用，等到開(kāi)始總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，學(xué)生就會(huì)嘗試將直觀的一些信息變成抽象的物理概念。這樣的一個(gè)教學(xué)過(guò)程，就幫助學(xué)生慢慢實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)變。

1.2 培養(yǎng)直覺(jué)思維能力。大量的物理研究案例證明，物理上的很多知識(shí)點(diǎn)都是一些直覺(jué)突然迸發(fā)形成的，直覺(jué)思維能力是物理思維能力中很重要的部分[2]。直覺(jué)思維就是指在看到一個(gè)問(wèn)題或者是一個(gè)現(xiàn)象以后，第一時(shí)間就能產(chǎn)生一些設(shè)想或者是結(jié)論，或者也是在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都沒(méi)解決這個(gè)問(wèn)題，但是突然之間就對(duì)這個(gè)問(wèn)題有了新的思路，這些情況都是因?yàn)橹庇X(jué)思維在發(fā)揮效用。初中物理難度不是很大，很多知識(shí)點(diǎn)和學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活有著密切聯(lián)系，面對(duì)一些問(wèn)題，哪怕是學(xué)生不知道對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)，也能很快地給出答案。所以在教學(xué)中，教師就需要引導(dǎo)并發(fā)展學(xué)生的直覺(jué)思維能力。

比如說(shuō)在學(xué)習(xí)八年級(jí)上冊(cè)“物態(tài)變化”這個(gè)章節(jié)的內(nèi)容時(shí)，教師就要積極引導(dǎo)學(xué)生用直覺(jué)思維來(lái)解決一些問(wèn)題。教師給學(xué)生展示這樣一個(gè)問(wèn)題：嚴(yán)冬之夜玻璃窗的玻璃表面經(jīng)常會(huì)結(jié)上一層冰花，它時(shí)出現(xiàn)在玻璃的內(nèi)表面還是外表面，為什么，這屬于物態(tài)變化中的哪一種變化？當(dāng)看到這個(gè)問(wèn)題后，教師不應(yīng)該要求學(xué)生第一時(shí)間聯(lián)想合適的物理知識(shí)來(lái)解決這道題目，而是要給予學(xué)生自主思考的空間，很多學(xué)生都會(huì)迅速聯(lián)想到自己生活中的真實(shí)場(chǎng)景，并迅速給出答案，回答到冰花是出現(xiàn)在窗戶里面的。這樣的教學(xué)其實(shí)就是在發(fā)展學(xué)生的直覺(jué)思維，讓學(xué)生率先做出一些判斷，然后再來(lái)思考對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)點(diǎn)。直覺(jué)思維能力的培養(yǎng)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率很有幫助。

1.3 培養(yǎng)求異思維能力。教學(xué)改革要求教師們要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，讓學(xué)生成為具有創(chuàng)造能力的優(yōu)秀人才[3]。創(chuàng)造思維其實(shí)可以簡(jiǎn)單地理解成求異思維，就是要求學(xué)生在面對(duì)一個(gè)問(wèn)題時(shí)，能夠做到調(diào)動(dòng)自己所有學(xué)過(guò)的知識(shí)，想出盡可能多的解決辦法。在教學(xué)中，教師就要鼓勵(lì)學(xué)生舉一反三，思考每一道物理題目是不是有其他解法，要努力收集可以一題多解的問(wèn)題來(lái)讓學(xué)生完成，這樣學(xué)生的求異思維就會(huì)得到發(fā)展，學(xué)生的創(chuàng)造能力就會(huì)有所提升。

1.3.1 對(duì)某個(gè)情境設(shè)計(jì)多個(gè)問(wèn)題。每一個(gè)物理情境的背后其實(shí)蘊(yùn)藏著很多物理知識(shí)和問(wèn)題，在教學(xué)中教師就可以選擇某一個(gè)情境，讓學(xué)生圍繞這個(gè)情境提出各種各樣的問(wèn)題。組織提問(wèn)，組織多問(wèn)，可以鍛煉學(xué)生的思維能力和觀察能力，發(fā)展學(xué)生用物理知識(shí)看待生活現(xiàn)象的思想。比如說(shuō)教師可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)情境，廚房?jī)?nèi)媽媽拿出了冰箱的水，水杯上有一層水霧。灶臺(tái)上的菜正咕嘟嘟冒著熱氣，鍋的把柄表面不是很平滑……教師給學(xué)生展示這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的生活場(chǎng)景，要求學(xué)生圍繞這個(gè)場(chǎng)景提出一些需要用物理知識(shí)來(lái)解答的問(wèn)題。有的學(xué)生就會(huì)說(shuō)正在冒著的熱氣實(shí)際是什么？為什么杯子拿出以后會(huì)出現(xiàn)水霧？等問(wèn)題提完以后再安排班級(jí)其他學(xué)生來(lái)解決問(wèn)題。圍繞一個(gè)場(chǎng)景鼓勵(lì)學(xué)生盡可能多的提出問(wèn)題，可以鍛煉學(xué)生的觀察能力，并且也考察了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握得充不充分。

1.3.2 一道問(wèn)題想出多種解法。在過(guò)去的教學(xué)中，教師一般不會(huì)注意讓學(xué)生對(duì)某一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行更加全面的思考，往往在做一道題目時(shí)，只要學(xué)生想出了一種解法、得出了正確答案，這道題目就算學(xué)生掌握了，教師很少會(huì)再花大量的時(shí)間讓學(xué)生圍繞這道問(wèn)題去思考更多不同的解法。這就導(dǎo)致學(xué)生的思維不夠靈活，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。所以為了培養(yǎng)學(xué)生的求異思維，面對(duì)一些經(jīng)典例題，教師要帶領(lǐng)學(xué)生花大量的時(shí)間來(lái)研究，思考這道問(wèn)題是否存在不一樣的解法，如果有的話，有幾種解法，能不能試著將所有的解法全部寫出來(lái)。這樣就可以培養(yǎng)學(xué)生從多個(gè)角度看問(wèn)題的能力，學(xué)生思維的靈活性大大提升。

比如說(shuō)在學(xué)習(xí)功率這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生們經(jīng)常會(huì)遇到這樣一種類型的題目：現(xiàn)在有兩個(gè)長(zhǎng)得一模一樣的燈泡，每個(gè)燈泡的銘牌上都帶有220V的字跡，這兩只燈泡的額定功率是不一樣的，你有什么辦法能夠判斷出額定功率呢？在過(guò)去的學(xué)習(xí)中只要學(xué)生想出一種辦法，教師就會(huì)結(jié)束這道題目的講解。但是為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)這道題目進(jìn)行深入的分析，共同總結(jié)出所有可以解決這個(gè)問(wèn)題的方法。第一種解題方法是運(yùn)用并聯(lián)的知識(shí)。將兩個(gè)燈泡并聯(lián)接入220V的電壓，觀察光亮，較亮的那一個(gè)的額定功率就大。因?yàn)闊襞菡０l(fā)光時(shí)，燈的實(shí)際功率和額定功率是一致的，所以如果是比較亮的那一個(gè)額定功率肯定就大。第二種解題辦法是串聯(lián)，同樣是串聯(lián)在220V的電路中，光比較亮的那一個(gè)它的額定功率就小。因?yàn)樵诖?lián)狀態(tài)下，燈越亮消耗的功率就越大。再根據(jù)物理公式可得，電阻大的P額小。第三種解題方法就是采取直接觀察法，功率不同的兩盞燈，他們的燈絲存在明顯差異，燈絲較粗的那一盞燈，它的額定功率相較另一盞會(huì)比較大。這也是通過(guò)物理概念總結(jié)出來(lái)的，因?yàn)樵谶^(guò)去的學(xué)習(xí)中大家一起總結(jié)過(guò)當(dāng)燈絲的材料還有長(zhǎng)度等條件一致時(shí)，電阻會(huì)因?yàn)闄M截面越來(lái)越大變小。一道問(wèn)題讓學(xué)生想出多種解題思路，這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生回顧過(guò)去所學(xué)的各種物理知識(shí)，并能夠有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。

2.發(fā)展學(xué)生思維能力可以采取的一些方法

2.1 設(shè)置趣味情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。思維能力的發(fā)展需要學(xué)生愿意且主動(dòng)參與到各種物理學(xué)習(xí)的活動(dòng)中來(lái)[4]。所以在教學(xué)中，教師可以通過(guò)設(shè)置趣味情境的教學(xué)方式來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，讓學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生好奇心，在產(chǎn)生好奇心后學(xué)生就會(huì)去主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題。

同樣以阿基米德原理這個(gè)單元的教學(xué)為例，在上課后，教師就給學(xué)生展示一個(gè)實(shí)驗(yàn)。先將兩個(gè)規(guī)格相同的橙色乒乓球甲和乙放到一個(gè)裝滿水的水槽中，教師要求學(xué)生觀察這兩個(gè)球的樣子。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)球浮在水面上，另一個(gè)球則沉入水中。然后教師拿出兩個(gè)球，把球放到另一個(gè)放有酒精的水槽中，此時(shí)學(xué)生會(huì)看到兩個(gè)球全部都沉沒(méi)了，但是其中一個(gè)是懸浮著，而另一個(gè)則下沉了。這樣一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生覺(jué)得很有意思，學(xué)生不由自主地會(huì)思考為什么會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象。當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)后，教師不會(huì)直接作答，甚至還繼續(xù)提出問(wèn)題：這兩個(gè)球在水中時(shí)受到的浮力大小一致嗎？放在酒精中時(shí)遇到的浮力和在水中的浮力一樣嗎？這樣一個(gè)接一個(gè)的問(wèn)題和有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生對(duì)接下來(lái)將要學(xué)生的內(nèi)容產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣，學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的求知欲望后就會(huì)主動(dòng)思考、積極思考。

2.2 鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí)，享受學(xué)習(xí)樂(lè)趣。之所以在過(guò)去的教學(xué)下，學(xué)生的思維能力沒(méi)有得到很好的發(fā)展，是因?yàn)榻處煱炎约嚎醋鍪钦n堂的主體，認(rèn)為學(xué)生只需要被動(dòng)地完成自己布置的各項(xiàng)任務(wù)即可。這種教學(xué)方式影響了學(xué)生思維的發(fā)展，學(xué)生思維能力受到禁錮。所以要想發(fā)展學(xué)生的思維能力，教師要擺正自己和學(xué)生在教學(xué)中的地位，要充分展現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體性，要設(shè)計(jì)能夠讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的活動(dòng)來(lái)促進(jìn)學(xué)生資助學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力。

比如說(shuō)在課堂上，教師可以多多組織學(xué)生以小組為單位開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)。像一些需要做實(shí)驗(yàn)的課堂，教師就可以把學(xué)生劃分成不同小組，讓學(xué)生按照要求共同完成實(shí)驗(yàn)。小組合作學(xué)習(xí)法，需要學(xué)生自行劃分小組任務(wù)，有的學(xué)生負(fù)責(zé)觀察，有的學(xué)生負(fù)責(zé)記錄，有的學(xué)生負(fù)責(zé)匯總小組研究成果，大家要一起共同討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的教學(xué)方式就給予了學(xué)生很大的自主性，學(xué)生們有機(jī)會(huì)展現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力。又比如說(shuō)在學(xué)完某個(gè)單元后，教師可以要求學(xué)生根據(jù)自己的習(xí)慣列舉一個(gè)關(guān)于本章節(jié)的提綱，提綱要包含本章節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)，同時(shí)還要包括自己不理解的內(nèi)容。這樣一個(gè)列提綱的環(huán)節(jié)就是要求學(xué)生對(duì)自身情況進(jìn)行一個(gè)反思，學(xué)生可以對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行一個(gè)復(fù)習(xí)和鞏固，教師也可以通過(guò)學(xué)生所列的提綱對(duì)學(xué)生有一個(gè)更深的了解，教師可以知道學(xué)生們的不足，也能知道本章教學(xué)是否還有遺漏。創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生提升獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。在自主學(xué)習(xí)的環(huán)境下，學(xué)生才能真正做到主動(dòng)思考、學(xué)會(huì)思考。

2.3 強(qiáng)調(diào)教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)正確的物理學(xué)習(xí)觀念。物理是一門講究實(shí)踐的課程，要通過(guò)物理學(xué)習(xí)發(fā)展思維能力，那么就離不開(kāi)物理實(shí)踐活動(dòng)[5]。在物理實(shí)踐中，學(xué)生需要同時(shí)調(diào)動(dòng)自己的思維能力和動(dòng)手能力。中學(xué)物理教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)，也要充分發(fā)揮物理這門學(xué)科本身所具備的實(shí)踐性特點(diǎn)，積極組織學(xué)生完成各種物理實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中有所成長(zhǎng)。物理教學(xué)的目的不僅僅是讓學(xué)生掌握書(shū)本上的物理知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生一種用物理想法解決問(wèn)題的思維方法。教師要通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生用物理知識(shí)解決生活問(wèn)題，從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)的方式，讓學(xué)生知道物理和生活之間有著密切的聯(lián)系，這樣才算是實(shí)現(xiàn)真正的教學(xué)目標(biāo)。

比如說(shuō)在學(xué)習(xí)“能源與可持續(xù)發(fā)展”這個(gè)單元時(shí)，學(xué)生們除了要認(rèn)識(shí)各種能源以外，知道一些關(guān)于能源的物理特征以外，更重要的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生知道能源對(duì)人類社會(huì)的重要性，要讓學(xué)生們知道節(jié)約能源的重要性。教師可以給學(xué)生布置一些任務(wù)，例如收集一些關(guān)于人類浪費(fèi)能源的現(xiàn)象的資料、搜索關(guān)于如何節(jié)約能源的有效策略，等到上課后大家一起到課堂上分享一下。通過(guò)這樣的實(shí)踐性作業(yè)，就能讓學(xué)生對(duì)為什么要學(xué)習(xí)物理有更加深刻的認(rèn)知。

結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是目前各個(gè)學(xué)科教學(xué)的重點(diǎn)，所以物理教師教學(xué)時(shí)要以發(fā)展學(xué)生思維能力為主要教學(xué)目標(biāo)。教師首先要明確在學(xué)習(xí)物理時(shí)哪些思維能力是必須被發(fā)展、能夠被發(fā)展的，像抽象思維能力、求異思維能力、直覺(jué)思維能力等都是物理學(xué)習(xí)階段不可缺少的思維能力，在清楚這些思維能力后，重新設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和方法，采取設(shè)置趣味情境、鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、讓學(xué)生積極實(shí)踐等手段，來(lái)讓學(xué)生養(yǎng)成良好的思維能力。對(duì)教師來(lái)說(shuō)，只有不斷發(fā)展學(xué)生的思維能力，物理教學(xué)才會(huì)更加順利。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，只有具備了良好的思維能力，他們才能在學(xué)習(xí)物理時(shí)表現(xiàn)得更加得心應(yīng)手，并實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。